蘋果酸脫氫酶的活性位點(diǎn)由一個高度憎水泡組成，它包括底物結(jié)合位點(diǎn)和結(jié)合輔酶的尼克酰胺環(huán)。在酶、輔酶、底物三元復(fù)合體上，構(gòu)象變化形成一個外部的活動環(huán)。此環(huán)靠近活性位點(diǎn)泡，可以有助于將底物及其他重要的催化殘基從溶液中篩出。X-射線衍射實(shí)驗(yàn)表明，蘋果酸脫氫酶和乳酸脫氫酶在存在或不存在底物類似物時(shí)，均有兩個具外部環(huán)的構(gòu)象形式，而環(huán)的位置要么在活性位點(diǎn)之上，要么在其之下。在蘋果酸脫氫酶中，該環(huán)結(jié)構(gòu)高度保守，反映了它在催化功能上的重要性。用熒光底物類似物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)線粒體蘋果酸脫氫酶與NAD*結(jié)合時(shí)，其底物結(jié)合位點(diǎn)有兩個不同的構(gòu)象。同樣的，用熒光輔酶類似物則發(fā)現(xiàn)與底物的結(jié)合可以引起尼克酰胺結(jié)合位點(diǎn)的區(qū)域性構(gòu)象變化。

圖1大腸桿菌蘋果酸脫氫酶陰離子結(jié)合腔

eMDH活性位點(diǎn)結(jié)構(gòu)的理論模型(1cme)示于圖1-，可以看出eMDH的活性催化位點(diǎn)是由Arg-81、Arg-87、Asn-119、Asp-150及His-177組成的(圖1-3中用氨基酸簡碼示出)，構(gòu)成了一個大的陰離子結(jié)合腔，Arg-81、Arg-87在結(jié)合腔的內(nèi)部提供陽離子結(jié)合二羧酸底物，Arg153與a-OH結(jié)合，這一步?jīng)Q定了結(jié)合底物的專一性。His-177~Asp-150構(gòu)成的質(zhì)子傳遞系統(tǒng)將α-OH的氫離子轉(zhuǎn)移至輔酶NAD+，從而完成催化過程。這幾個關(guān)鍵氨基酸哪怕只有一個發(fā)生變化都會嚴(yán)重影響蘋果酸脫氫酶的酶活性。

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